一、概述
人类在21世纪将面临严重的淡水紧缺问题。对沿海城市和地区海水利用和海水淡化是解决淡水资源的有效措施之一。
黄骅发电厂地处滨海地区，淡水资源极为匮乏。
黄骅发电厂一期工程安装2×600MW国产亚临界燃煤发电机组，配套建设2×10000m3/d海水淡化设备（低温多效加蒸汽压缩喷射器MED-TVC，简称MED），由法国SIDEM公司供货，满足电厂自用水。目前一期工程已于2006年投产运行，运行良好。
以下以黄骅一期海水淡化装置为例，介绍其系统控制。
二、海水淡化装置工艺介绍
黄骅一期海水淡化装置工艺为带热压缩的低温多效蒸馏装置，引入蒸发器的海水采用平流进料方式，均匀喷淋在换热管束外，管内流通蒸汽，换热管内蒸汽被凝结同时部分海水被蒸发。海水蒸发产生的蒸汽进入到下一效的换热管内成为下一效蒸发汽源。*效的冷凝水通过凝结水泵返回锅炉，其它效的凝结水逐*过下一效收集起来，zui终产品水在第四效用淡水泵收集起来，根据产品水的质量检测结果，产品水或泵入储水池，或排放。每一效产生的浓盐水逐*过下一效收集起来，zui终浓盐水在第四效经浓盐水泵排放。装置主要由以下分系统组成：
2.1蒸汽系统
来自汽轮机的蒸汽进入蒸汽热力压缩机作为工作蒸汽引射四效蒸汽，进入一效蒸发器管程，与管外盐水进行冷凝换热，依次流经*管程、第二管程，冷凝水经由凝结水泵返回锅炉。
正常运行造水蒸汽压力范围[0.37–0.55]Mpa（a）。
热力压缩喷射器，配有中心调节锥，以保证系统连续满负荷运行或降负荷运行。
2.2海水预热系统
为了使一效冷凝水能够进入锅炉补充水精制系统进一步降低其电导率，需要将其温度降低至40℃以下，满足离子交换装置的要求，设置冷凝水换热器。
设置淡水换热器和浓盐水冷却器，用以提高进料海水的温度。
2.3抽真空系统
海水中溶解有氧气、氮气、二氧化碳等不凝气体，在操作过程中，由于蒸发器等设备处于真空状态，设备连接法兰等处空气向蒸发器中泄漏。这些气体的存在，严重影响系统的换热系数。为建立和维持蒸发器内部的真空度，必须除去补给海水中的非凝结气体、容器中泄露进入的空气和二氧化碳等，确保蒸发器系统的正常运行。同时，为提高系统的热利用效率，利用抽不凝气所用蒸汽的潜热加热进入一效蒸发器的海水，提高其温度，减少一效加热蒸汽消耗量。系统设置启动用抽汽器一台，正常工作抽真空用抽汽器两台。
2.4减温水系统
供蒸汽的减温水，在启动阶段来自淡水系统，在稳定运行阶段来自第1效的冷凝水。冷凝水经冷凝水泵后引出一路供至热力压缩器出口，另一路冷凝水经减温水泵后送至热力压缩器进口和启动喷射器入口管道。
2.5凝结水回收系统
海水淡化加热蒸汽在MED设备*效中被凝结并与淡化水混合，由于凝结水含有化学物质，不宜作为淡化水利用，故部分凝结水除作为热力压缩器后蒸汽减温水外，大部分由凝结水泵排出至电厂，用于凝结水补水和电厂工业用水。
2.6加药系统
为防止海水在系统中结垢、产生泡沫和消除余氯，设置阻垢剂、消泡剂和亚*加药系统，添加阻垢剂用于防止蒸发器换热管结垢，消泡剂用于降低蒸馏水含盐量，提高产品淡水的的质量。
阻垢剂和消泡剂由便携式卸料泵卸料至储存箱，采用电磁阀自动配药后由药品输送泵送至加药计量箱（含搅拌器），通过加药计量泵送入蒸发器海水入口管道。
亚*加药系统：从加药箱通过加药泵送入海水预处理出口管道。
2.7设备酸洗和清洗系统
为了定期清除管路表面的结垢，MED运行每隔两年进行酸洗，需用简单温和的酸清洗（30%HCL）。盐酸溶液经酸洗泵通过盐水泵冲洗盐水侧，同样用淡水冲洗淡化装置。
三、海水淡化装置控制系统
黄骅工程一期安装两台10000吨/日海水淡化装置，由法国SIDEM公司全套进口，控制系统全套由法方配套，其供货、设计、组态、安装、调试均由SIDEM公司完成。
每套海水淡化设置PLC控制站一个。PLC采用施耐德*康Quatum系列zui的产品。其中控制器采用UNITYPRO140CPU67160，通讯模块是140NOE77101，电源模块是140CPS12400。控制器双机热备。I/O机架及卡件采用远程IO，PLC编程软件采用UNITYPROXLV2.0。
系统设置两台上位机,其画面监控软件是IFIX3.5英文版，IO驱动OFS3.5，报表开发水晶报表8.5，操作系统为WindowsXP专业英文版。两台其中上位机的一台安装有CONCEPT和IFIX3.5的开发版，可以作工程师站使用。当作为操作员站使用时，两台上位机一主，一从---只有主操作员站可以将数据发送给PLC，从操作员站与主操作员站之间通过网卡及网线连接，通过主操作员站将数据发送给PLC。
单套装置的I/O点数为221点,其中AI:44;AO:10;DI:41;DO:109;RTD:17
工艺流程与测点图如下：
3.1、主要监控测点:
（1）淡化装置盐水液位、温度
（2）冷凝水液位、温度、流量
（3）蒸馏水水液位、温度、流量
（4）凝结水冷却器出口凝结水导电度
（5）蒸馏水导电度、PH值
（6）蒸馏水导电度、PH值
（7）蒸汽气源压力、温度
（8）海水入口温度、流量
（9）热压缩器入口压力、温度
（10）各类泵出口压力
3.2、主要自动控制系统
（1）过热蒸汽温度的控制
根据减温后蒸汽温度值，来控制减温水流量控制阀，来调节蒸汽温度在合适的范围内；
（2）产品淡水产量控制
产品水流量与“第四效盐水槽温度和#1凝结水槽温度”的温差成正比。
根据运行人员要求的产水量，控制系统将计算“第四效盐水温度”以及“一效凝结水温度和末效盐水温度之间的温差，自动控制“第四效盐水温度”及“温差”。
“一效凝结水温度和第四效盐水温度之间的温差”的自动控制是：由热压机进汽调节装置喷嘴位置控制的。
（3）第四效盐水温度控制
根据进料海水温度，通过调节海水预热的盐水温度旁路控制阀、蒸馏水冷却器后海水排水控制阀、海水冷凝器后海水废品温度控制阀和海水预热器出口开/关阀、蒸馏水冷却器海水出口开/关阀来控制第四效盐水温度。
（4）供料海水流量控制
根据冷凝器出口海水流量测量值，控制海水入口阀门开度，来调节蒸发器总海水进料量。
（5）蒸馏水液位的控制
根据第四效蒸馏水液位，来控制蒸馏水液位控制阀。
（6）盐水液位的控制
根据第四效盐水液位，来控制盐水液位控制阀。
（7）冷凝水液位的控制
根据*效冷凝水液位来控制，来控制冷凝水液位控制阀。
（8）抽真空喷射器进口蒸汽压力控制
根据抽真空喷射器的进口蒸汽压力的设定值，通过联络阀，选择汽源1或汽源2。
（9）根据凝结水电导率控制凝水排放阀，或返回凝结水箱。
（10）根据淡水电导率控制淡水排放阀，或返回淡水箱（池）。
3.3、主要的联锁与保护（见下表）
四、结束语
随着沿海城市的淡水资源日益短缺,发展海水淡化技术已成为我国解决沿海地区淡水短缺问题，保持地区经济可持续发展的必然选择之路。低温多效海水淡化技术作为海水淡化的主要技术之一，沿海电厂可以充分利用电厂的低品位热能生产淡化水，解决锅炉补给水或供应地方淡水的应用会越来越多。
本文为法国SIDEM实际工程总结，可为其它低温多效海水淡化国产化工程热工控制设计时参考
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